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张佳宝:加强原始创新,提高我国耕地内在生产力

2023-07-28   中国科学报   阅读量:101

    10年前,习近平总书记在中国科学院考察时,提出了“四个率先”的目标要求,并要求我们积极回应经济社会发展对科技发展提出的新要求,增强科技创新活力。我研究的领域是土壤质量提升,为确保粮食安全和生态安全,我们必须把现有的耕地保养好,提高我国耕地内在生产力,这就必须加强原始创新。

    作为“国家队”“国家人”,中国科学院在保障我国土壤安全方面承担着重要使命。10年来,中国科学院针对粮食安全开展了一系列全局性的理论研究和技术研发,制定全国行动方案,并在典型地区作出示范,引领全国的土壤质量提升与健康土壤培育工作。

    例如,持续开展土壤障碍消减与地力提升机理和技术研究,培育特色生态农业,有效落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,巩固和提升粮食产能,补齐我国耕地资源不足短板;进行耕地污染防治,有效促进现代农业的绿色发展,解决我国粮食清洁生产面临的土壤环境问题;向“土壤健康与土壤质量协同培育”的更高目标发展,集中力量破解我国农业高产、优质、高效面临的科技难题和生产需求新问题。

    特别是2021年,中国科学院启动和实施了“黑土粮仓”科技会战。“黑土粮仓”科技会战是中国科学院落实习近平总书记关于保护、利用好黑土地的重要指示精神,着眼于粮食安全和生态安全这个“国之大者”,发挥国家战略科技力量体系化、建制化优势,联合黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古三省一区,在国家有关部门指导支持下,启动实施的一次农业科技大会战。

    东北黑土地是我国质量最高的耕地,是我国粮食安全的压舱石。此次会战针对东北黑土地受气候变化、农业开发利用强度增加、农田基础设施建设滞后等多种因素影响下的退化趋势,率先组建黑土地保护与利用的国家创新人才高地,率先提出解决黑土地土质退化等问题的技术方案,并率先筹办黑土地保护与利用全国重点实验室等国内一流科研平台。

    我作为“黑土粮仓”科技会战的科学总顾问,一直牢记总书记嘱托,全面指导制定实施方案、跟踪实施过程。针对黑土地变薄、变瘦、变硬等问题,指导会战队伍从天空地一体化监测和预警、退化过程阻控技术创建、生物驱动修复技术创新、健康土壤培育和生态屏障建设、耕种管智慧装备研发、长效管控机制建立等多维度开展黑土地综合保护利用,并在7个不同的自然生态区开展技术集成模式创新和示范推广,取得了显著的治理保护效果。相关技术成果为《国家黑土地保护工程实施方案(2021—2025年)》的实施提供了科学支撑。

    不过,大面积培育区域性黑土并提高其内在生产力任务艰巨。土壤有机质作为耕地内在生产力的核心指标,是影响黑土地质量的重要因素之一,目前增施有机肥、种植绿肥、科学秸秆还田、沃土微生物菌剂、保护性耕作等方法均能有效增加有机质,但“外源碳”转化为“土壤有机碳”的过程缓慢。我们团队在黑土有机质含量快速长效提高和健康土壤培育方面进行了大量调查和研究,并建立了卓有成效的增碳沃土关键系列技术体系。

    在联合国2015年提出的17项可持续发展目标中,有13项直接或间接与土壤有关。目前,美国、澳大利亚、欧盟等已将土壤战略提上议事日程和重要位置。这些年来,虽然我们在土壤保护上取得了很大进展,但我国耕地面积相对较少,质量参差不齐,土壤空间分布格局复杂,障碍因子和污染类型多,历史欠账多,尤其需要将土壤健康培育提升至战略高度。

    为全方位夯实粮食安全根基,我国2023年实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动,这是国家再次对牢牢把握粮食安全主动权进行战略部署。

    我深知,提升耕地内在生产力是保障粮食优质高效生产的基础,近年来通过实施高标准农田建设、沃土工程和“净土保卫战”,我国土壤质量和健康提升取得了很大成效,不过还有极大的提升空间。

    我们将牢记“国之大者”,进一步开展耕地内在生产力提升机理和技术的研究与推广应用,重点研究土壤酸性、盐渍化、潜育、瘠瘦等土壤障碍消减与地力提升原理和技术,挖掘土地潜力、培育特色生态农业,有效落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,巩固和提升粮食产能,补齐我国耕地资源不足短板。我们将制订国家耕地土壤健康培育行动计划,大力推进耕地土壤质量提升模式向健康土壤培育模式升级,实现我国耕地可持续生产,保障国家粮食安全,让中国人的饭碗永远装上中国粮。

(作者系中国工程院院士、中国科学院南京土壤研究所研究员)